(57)【要約】【課題】研磨中の研磨クロスの平坦度劣化を防止して、ウェーハの高平坦化を実現する研磨装置およびその研磨方法を提供する。【解決手段】研磨クロス１４を上面に貼付した定盤１２と、ウェーハ３６の一面を保持して、研磨クロス１４にウェーハ３６の他面を当接させる研磨ブロック１８と、研磨ブロック１８を研磨クロス１４に対して加圧する一の加圧機構と、定盤１２を回転させる回転機構とを備え、定盤１２と研磨ブロック１８との相対運動により研磨クロス１４でウェーハ３６を研磨するバッチ式研磨装置１０において、研磨クロス１４に一面を当接させ、研磨クロス１４を加圧するクロス加圧用ブロック２０と、クロス加圧用ブロック２０を研磨クロス１４に対して加圧する他の加圧機構を備える構成とする。【選択図】      図１
2005046924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨クロスを備えた定盤と、
被研磨物の一面を保持して、前記研磨クロスに前記被研磨物の他面を当接させる研磨ブロックと、
前記研磨ブロックを前記研磨クロスに対して加圧する一の加圧機構と、
前記定盤を回転させる回転機構と、を備え、
前記定盤と前記研磨ブロックとの相対運動により前記研磨クロスで前記被研磨物を研磨する研磨装置において、
前記研磨クロスに一面を当接させ、前記研磨クロスを加圧するクロス加圧用ブロックと、
前記クロス加圧用ブロックを前記研磨クロスに対して加圧する他の加圧機構と、
を備えることを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
前記クロス加圧用ブロックは、前記研磨クロスと向かい合う面に凹部を有することを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
【請求項３】
前記凹部は円形状であることを特徴とする請求項２に記載の研磨装置。
【請求項４】
前記クロス加圧用ブロックが前記研磨クロスを加圧する圧力は、
前記被研磨物が前記研磨クロスを加圧する圧力よりも、大きいことを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の研磨装置。
【請求項５】
前記クロス加圧用ブロックが前記研磨クロスを加圧する圧力は、
前記被研磨物が前記研磨クロスを加圧する圧力に対して１〜２倍であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の研磨装置。
【請求項６】
前記クロス加圧用ブロックは自転することを特徴とする請求項１〜５の何れか１つに記載の研磨装置。
【請求項７】
被研磨物の一面を研磨ブロックの一面に貼り付ける貼付ステップと、
前記研磨ブロックに貼り付けられた前記被研磨物の他面を、定盤に貼付された研磨クロスに押圧した状態で相対運動させる研磨ステップと、
を含む研磨方法において、
クロス加圧用ブロックの一面を、前記研磨クロスに押圧した状態で相対運動させる加圧ステップを含むことを特徴とする研磨方法。
【請求項８】
前記研磨ステップと、前記加圧ステップとは同時に行われることを特徴とする請求項７に記載の研磨方法。
【請求項９】
半導体ウェーハの一面を研磨ブロックの一面に貼り付ける第１のステップと、
前記研磨ブロックに貼り付けられた前記半導体ウェーハの他面を、定盤に貼付された研磨クロスに押圧した状態で相対運動させる第２のステップと、
を含む半導体ウェーハ製造方法において、前記第２のステップは、
クロス加圧用ブロックの一面を、前記研磨クロスに押圧した状態で相対運動させるステップを含むことを特徴とする半導体ウェーハ製造方法。
【請求項１０】
研削工程の後に、複数台の粗研磨装置で研磨が行われる粗研磨工程と、仕上げ研磨装置により研磨が行われる仕上げ研磨工程と、を行う半導体ウェーハ製造方法において、
前記研削工程は、最大粒径６μｍ以下の砥粒を用いて行われ、
前記粗研磨工程は、
半導体ウェーハの一面を研磨ブロックの一面に貼り付けるステップと、
前記研磨ブロックに貼り付けられた前記半導体ウェーハの他面を、定盤に貼付された研磨クロスに押圧した状態で相対運動させるステップと、
クロス加圧用ブロックの一面を、前記研磨クロスに押圧した状態で相対運動させるステップと、を含み
前記複数台の粗研磨装置のうちの、少なくとも２台で研磨される前記半導体ウェーハの１台当りの枚数は、
前記仕上げ研磨装置で研磨される前記半導体ウェーハの枚数よりも少ないことを特徴とする半導体ウェーハ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、半導体ウェーハや液晶基板等の製造に関し、特に半導体ウェーハや液晶基板等の平坦面を有する被研磨物の表面を研磨するための装置及び研磨方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスを作製するための原料ウェーハとして用いられる鏡面ウェーハの一般的な製造方法について説明する。まず、チョクラルスキー法（ＣＺ法）や浮遊帯域溶融法（ＦＺ法）等により単結晶の半導体インゴットを成長させる。成長した半導体インゴットは外周形状が歪（いびつ）であるため、次に外形研削工程において半導体インゴットの外周を円筒研削盤等により研削し、半導体インゴットの外周形状を整える。これをスライス工程でワイヤソー等によりスライスして厚さ５００〜１０００μｍ程度の円板状のウェーハに加工した後、面取り工程でウェーハ周縁部の面取り加工を行う。
【０００３】
その後、ラッピング工程により平坦化加工を行い、エッチング処理工程において化学研磨処理を施す。更に、研削工程においてウェーハ表面に対して研削を行い、粗研磨、仕上げ研磨した後、ウェーハ表面にエピタキシャル成長処理を施して鏡面ウェーハとする。
【０００４】
このような工程を経て得られた鏡面ウェーハの表面に回路を形成させて半導体デバイスを作製する。近年の高精度のデバイス作製では極めて高い平坦度が要求される。ウェーハの表面平坦度が低いと、フォトリソグラフィ工程における露光時にレンズ焦点が部分的に合わなくなるため、回路の微細パターン形成が難しくなるという問題が生ずる。
【０００５】
また、前述の半導体ウェーハのみならず液晶基板等の平坦面を有する被研磨材においても表面を平坦にすることが求められている。
【０００６】
このように極めて高い平坦度を有するウェーハを製造するために、ウェーハの研磨は非常に重要であるといえる。一般に、研磨を行う研磨装置として、バッチ式片面研磨装置が広く知られている。図８（ａ）はこの種のバッチ式片面研磨装置５１０の平面図であり、図８（ｂ）はバッチ式片面研磨装置５１０におけるウェーハ３６周辺の要部縦断面図である。
【０００７】
図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、このバッチ式片面研磨装置５１０は表面に研磨用の研磨クロス１４が貼付された円板状の定盤１２と、研磨すべき複数のウェーハ３６の一面を保持して研磨クロス１４にウェーハ３６の他面を押し付ける研磨ブロック１８を有し、ウェーハ３６と研磨クロス１４との間に研磨液を供給し、ウェーハ３６と定盤１２とを相対回転させることにより研磨を行う。
【０００８】
しかし、研磨クロス１４は弾性を有するため、ウェーハ３６を研磨クロス１４に押し付けながら研磨を行うと、ウェーハ３６は研磨クロス１４に僅かに沈み込むことになる。すると、図８（ｂ）に示すように研磨クロス１４からの弾性応力はウェーハ外周部３６ａに集中するため、ウェーハ中心部に比べて外周部でウェーハ３６にかかる圧力が大きくなり、ウェーハ外周部３６ａが過剰に研磨される。
【０００９】
そのため、この種のバッチ式片面研磨装置により研磨されたウェーハは、ウェーハ外周部において面ダレが発生し、その部分のＳＦＱＲ値（サブ平坦度）が悪くなる。
【００１０】
一方、特開２０００―２０２７６９号公報には、ウェーハの面ダレ防止を目的として、ウェーハ研磨加工前または研磨加工中断時において、ウェーハの研磨圧よりも高い面圧で研磨クロスを押圧し、研磨クロスにクリープ変形を起こさせ、クリープ変形が生じている間のみ研磨加工を行うバッチ式片面研磨装置が提案されている。また、特開平７―１１２３６０号公報には、邪魔板によりクロス形状を整えているものも提案されている。更に、特開平７―３０７３１７号公報や特開平９―１９３００３号公報には、定盤の変形に合わせて研磨ブロックの変形を制御するものも提案されている。
【００１１】
また、特開平１２―２１６１１９号公報には、研磨工程の前に研削工程を行い、ウェーハの厚みを揃えるウェーハの加工方法も提案されている。更に、特開平１３―１０２３４０号公報には、研削で厚みを揃えることでウェーハの高平坦化を図る半導体ウェーハの製造方法も提案されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開２０００―２０２７６９号公報で提案されているバッチ式片面研磨装置は、「研磨中」のクロス形状については全く考慮していない。そのため、クロス粘弾性に起因するウェーハ面ダレの改善をすることができない。また、特開平７―１１２３６０号公報で提案されているバッチ式片面研磨装置では、邪魔板の高さは全周にわたって高精度を要するため、効果が安定しない。更に、特開平７―３０７３１７号公報及び特開平９―１９３００３号公報で提案されているバッチ式片面研磨装置は、マクロ的なクロス形状と研磨ブロックの形状は管理されているが、クロスの粘弾性に起因するクロスの局所的な形状変化には対応できない。
【００１３】
また、特開平１２―２１６１１９号公報で提案されているウェーハの加工方法では、研削で厚みを揃えることで仕上がり厚みのバラツキが減るが、クロスの局所的な形状変化には触れられていない。更に、特開平１３―１０２３４０号公報で提案されている半導体ウェーハの製造方法では、研削で厚みを揃えることでウェーハの高平坦化ができるが、面ダレの改善手段がない。
【００１４】
特に、従来の技術では「研磨中」の研磨クロスの粘弾性の影響を全く考慮していない。しかし、研磨クロスの材料としては、不織布やウレタン等の発泡材が一般的に用いられており、これらは粘弾性を有する。
【００１５】
研磨クロスが粘弾性を有することにより、図８（ｂ）に示すようにウェーハ３６により研磨クロス１４を加圧した場合、加圧直後に研磨クロス１４は圧縮されて薄くなり、その後も加圧しつづけると、時間の経過と共に徐々に薄くなっていく。従って、ウェーハ３６による加圧力が同一でも、加圧時間が異なる個所では研磨クロス１４の厚さが異なる。
【００１６】
ウェーハ３６の研磨は研磨ブロック１８と定盤１２とを相対移動させながら行うものであるが、研磨クロス１４の半径方向の各個所で加圧時間が不均一になる。研磨クロス１４の各個所で加圧時間が不均一になると前述の粘弾性の影響により、研磨クロス１４の厚さも研磨クロス１４の各個所で不均一になる。これにより、研磨クロス１４の平坦度が悪化し、ウェーハ３６の研磨精度が悪化する。
【００１７】
また、研磨クロス１４のロット間の特性にもバラツキがある。そのため、これによってもウェーハ３６の研磨精度が悪化する。
【００１８】
本出願に係る発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、その第１の目的とするところは、研磨中の研磨クロスの平坦度劣化を防止して、ウェーハの高平坦化を実現する研磨装置および研磨方法を提供することにある。
【００１９】
また、本出願に係る発明の第２の目的は、前後工程の改善を最小限として、投資の抑制とウェーハの高平坦化を同時に実現することにある。
【００２０】
更に、本出願に係る発明の第３の目的は、スループットを落とすことなくウェーハの高平坦化を実現することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本出願に係る第１の発明は、研磨クロスを備えた定盤と、被研磨物の一面を保持して、前記研磨クロスに前記被研磨物の他面を当接させる研磨ブロックと、前記研磨ブロックを前記研磨クロスに対して加圧する一の加圧機構と、前記定盤を回転させる回転機構と、を備え、前記定盤と前記研磨ブロックとの相対運動により前記研磨クロスで前記被研磨物を研磨する研磨装置において、前記研磨クロスに一面を当接させ、前記研磨クロスを加圧するクロス加圧用ブロックと、前記クロス加圧用ブロックを前記研磨クロスに対して加圧する他の加圧機構と、を備えることを特徴とする研磨装置である。
【００２２】
また、本出願に係る第２の発明は、前記クロス加圧用ブロックは、前記研磨クロスと向かい合う面に凹部を有することを特徴とする上記第１の発明に記載の研磨装置である。
【００２３】
更に、本出願に係る第３の発明は、前記凹部は円形状であることを特徴とする上記第２の発明に記載の研磨装置である。
【００２４】
また、本出願に係る第４の発明は、前記クロス加圧用ブロックが前記研磨クロスを加圧する圧力は、前記被研磨物が前記研磨クロスを加圧する圧力よりも、大きいことを特徴とする上記第１〜３の発明の何れか一つに記載の研磨装置である。
【００２５】
更に、本出願に係る第５の発明は、前記クロス加圧用ブロックが前記研磨クロスを加圧する圧力は、前記被研磨物が前記研磨クロスを加圧する圧力に対して１〜２倍であることを特徴とする上記第１〜３の発明の何れか一つに記載の研磨装置である。
【００２６】
また、本出願に係る第６の発明は、前記クロス加圧用ブロックは自転することを特徴とする上記第１〜５の発明の何れか１つに記載の研磨装置である。
【００２７】
更に、本出願に係る第７の発明は、被研磨物の一面を研磨ブロックの一面に貼り付ける貼付ステップと、前記研磨ブロックに貼り付けられた前記被研磨物の他面を、定盤に貼付された研磨クロスに押圧した状態で相対運動させる研磨ステップと、を含む研磨方法において、クロス加圧用ブロックの一面を、前記研磨クロスに押圧した状態で相対運動させる加圧ステップを含むことを特徴とする研磨方法である。
【００２８】
また、本出願に係る第８の発明は、前記研磨ステップと、前記加圧ステップとは同時に行われることを特徴とする上記第７の発明に記載の研磨方法である。
【００２９】
更に、本出願に係る第９の発明は、半導体ウェーハの一面を研磨ブロックの一面に貼り付ける第１のステップと、前記研磨ブロックに貼り付けられた前記半導体ウェーハの他面を、定盤に貼付された研磨クロスに押圧した状態で相対運動させる第２のステップと、を含む半導体ウェーハ製造方法において、前記第２のステップは、クロス加圧用ブロックの一面を、前記研磨クロスに押圧した状態で相対運動させるステップを含むことを特徴とする半導体ウェーハ製造方法である。
【００３０】
また、本出願に係る第１０の発明は、研削工程の後に、複数台の粗研磨装置で研磨が行われる粗研磨工程と、仕上げ研磨装置により研磨が行われる仕上げ研磨工程と、を行う半導体ウェーハ製造方法において、前記研削工程は、最大粒径６μｍ以下の砥粒を用いて行われ、前記粗研磨工程は、半導体ウェーハの一面を研磨ブロックの一面に貼り付けるステップと、前記研磨ブロックに貼り付けられた前記半導体ウェーハの他面を、定盤に貼付された研磨クロスに押圧した状態で相対運動させるステップと、クロス加圧用ブロックの一面を、前記研磨クロスに押圧した状態で相対運動させるステップと、を含み
前記複数台の粗研磨装置のうちの、少なくとも２台で研磨される前記半導体ウェーハの１台当りの枚数は、前記仕上げ研磨装置で研磨される前記半導体ウェーハの枚数よりも少ないことを特徴とする半導体ウェーハ製造方法である。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本出願に係る研磨装置について、図面に基づいて詳細に説明する。但し、以下の実施の形態に記載される構成部品の材質、寸法、形状、相対的位置などは特に限定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。また、以下の実施の形態において、具体例としてシリコンウェーハを研磨する場合について説明しているが、本願発明はこれのみに限定されるものではなく、各種半導体基板や液晶ガラス基板等の薄板状体に対しても適用することができることは言うまでもない。また、特にバッチ式片面研磨装置を例に説明しているが、ウェーハは必ずしも複数枚を同時に研磨する必要はなく、枚葉式の研磨装置においても適宜適用可能である。
【００３２】
なお、本願において、仕上げ研磨とはウェーハ製造の研磨工程のうち最終の研磨工程をいい、粗研磨とは仕上げ研磨以外の研磨工程をいう。
【００３３】
図１は本願発明のバッチ式片面研磨装置１０の平面図であり、図２（ａ）はバッチ式片面研磨装置１０における研磨ブロック１８周辺の側面図、図２（ｂ）はバッチ式片面研磨装置１０におけるクロス加圧用ブロック２０周辺の側面図、図３（ａ）はクロス加圧用ブロック２０の斜視図、図３（ｂ）はクロス加圧用ブロック２０の底面図、図３（ｃ）はクロス加圧用ブロック２０の縦断面図である。
【００３４】
はじめに図１〜図３を参照してバッチ式片面研磨装置１０の全体の構成を説明する。
図１に示す符号１２は定盤であり、反時計回りに回転可能としている。定盤１２は円板形状であって、図２（ａ）に示すように水平に保持し、定盤１２の上面に研磨クロス１４を貼付している。研磨効率を高めるためには、研磨砥粒の分布を均一にすることが重要であるため、研磨クロス１４の材質には気泡が均一に分散しているウレタン等の発泡材を用い、気泡を砥粒の保持サイトとして機能させている。なお、研磨クロス１４の材料としては不織布などを用いることもできる。
【００３５】
定盤１２の下部には、円筒状の駆動軸２７を垂直に連結し、駆動軸２７は図示しない定盤回転モータの回転軸に連結している。定盤１２は、この定盤回転モータを駆動することにより、駆動軸２７を中心に水平面内で反時計回りに回転する。
【００３６】
また、定盤１２の中心部には貫通穴を設けており、その貫通穴と駆動軸２７の中空部に円柱形状のスピンドル２８を挿通している。駆動軸２７の内径はスピンドル２８の直径よりも大きく、スピンドル２８は駆動軸２７に対して回転可能に支持される。図１及び図２（ａ）（ｂ）に示すように、定盤１２の上面中央にはセンターローラ１６を設けている。センターローラ１６は円柱形状であり、その軸心は定盤１２の回転中心軸と一致している。センターローラ１６の下部には、図２（ａ）に示すようにスピンドル２８を垂直に連結し、スピンドル２８は図示しないセンターローラ回転モータの回転軸に連結している。センターローラ１６は、このセンターローラ回転モータを駆動することにより、スピンドル２８を中心に水平面内で時計回りに回転駆動可能となっている。
【００３７】
定盤１２の上方であって、図１に示すように、センターローラ１６の真上から僅かに外れた位置には研磨液供給ノズル３０が設置されている。研磨液供給ノズル３０は図示しないポンプを介して不図示の研磨液供給タンクに接続されている。研磨液供給タンク内には研磨用のスラリが貯蔵されている。スラリはポンプを介して研磨液供給ノズル３０に送られ、研磨液供給ノズル３０の先端から定盤１２の上に供給される。
【００３８】
研磨液供給タンク内に貯蔵されるスラリとしては、例えばシリカやアルミナ等を主成分とする平均粒径０．１〜０．２μｍ程度の遊離砥粒とアルカリ溶液などの液体を混合したスラリを用いることができる。遊離砥粒の原料としては他に、炭化珪素やセリアなど様々な材料を使用することができる。
【００３９】
図１に示すように、定盤１２の上には２枚の研磨ブロック１８と２枚のクロス加圧用ブロック２０を、センターローラ１６を中心として９０°間隔で交互に配置している。研磨ブロック１８とクロス加圧用ブロック２０の材質にはセラミックを用いている。研磨ブロック１８とクロス加圧用ブロック２０はその外周面をセンターローラ１６の外周面に接するように配置されており、研磨ブロック１８とクロス加圧用ブロック２０はセンターローラ１６によって駆動され、定盤１２の上で自転する。
【００４０】
研磨ブロック１８の側面には、ガイドローラ２６が研磨ブロック１８に接するように設けられている。ガイドローラ２６はフレーム２６ａに取り付けられたローラ部２６ｂが滑らかに回転可能となっている。ローラ部２６ｂは研磨ブロック１８の外周に接しており、研磨ブロック１８の公転を防止すると共に滑らかな自転を可能とする。研磨ブロック１８は定盤１２の回転にかかわらず固定位置に留まり、研磨ブロック１８の下面に貼り付けられたウェーハ３６と定盤１２の上面とが相対的に滑りあう。また、研磨ブロック１８は固定位置に留まった状態で、センターローラ１６により回転を与えられ、その場で自転する。
【００４１】
図２（ａ）において、定盤１２上方の符号３４は図示しないフレームに固定されたシリンダであり、このシリンダ３４は鉛直下向きにロッド３４ａを配置している。ロッド３４ａの下端には、円板形状の加圧盤３２が、定盤１２に対向して設けられている。ロッド３４ａは加圧盤３２の円板の中心上に接続している。シリンダ３４を駆動させ、ロッド３４ａを上下動させることにより、加圧盤３２は鉛直方向に上下動する。また、加圧盤３２は不図示のベアリング等を介してロッド３４ａに接続されており、ロッド３４ａに対して回転可能になっている。加圧盤３２は所定の高重量を有しており、シリンダ３４による加圧ではなく、自重により研磨ブロック１８を定盤１２に向けて加圧する。
【００４２】
研磨ブロック１８の下面にはワックスを用いて１ブロックの貼付分５枚のウェーハ３６が貼り付けられている。図１に示すように各ウェーハ３６は研磨ブロック１８の中心から、約７２°間隔で等間隔に割り出しして貼り付けられている。本実施の形態においては研磨ブロック１８の下面にウェーハ３６を５枚貼り付けているが、４枚以下若しくは６枚以上であってもよく、研磨ブロック１８の中心にウェーハ３６を配置してもよい。研磨ブロック１８へのウェーハ３６の貼り付けは、ワックス等の接着剤を用いずにワックスレスで行うこともできる。
【００４３】
図１に示すクロス加圧用ブロック２０の側面にも、ガイドローラ２６がクロス加圧用ブロック２０に接するように設けられている。ガイドローラ２６のローラ部２６ｂはクロス加圧用ブロック２０の外周に接しており、クロス加圧用ブロック２０の公転を防止すると共に滑らかな自転を可能とする。クロス加圧用ブロック２０は定盤１２の回転にかかわらず固定位置に留まり、クロス加圧用ブロック２０の下面と定盤１２の上面とが相対的に滑りあう。また、クロス加圧用ブロック２０は固定位置に留まった状態で、センターローラ１６により回転を与えられ、その場で自転する。
【００４４】
図２（ｂ）に示すように、図示しないフレームに固定されたシリンダ３４は、鉛直下向きにロッド３４ａを配置している。ロッド３４ａの下端には、円板形状の加圧盤３２が、定盤１２に対向して設けられている。加圧盤３２の下面にはクロス加圧用ブロック２０が固定されている。ロッド３４ａは加圧盤３２の円板の中心上に接続している。シリンダ３４を駆動させ、ロッド３４ａを上下動させることにより、加圧盤３２は鉛直方向に上下動する。また、加圧盤３２は不図示のベアリング等を介してロッド３４ａに接続されており、ロッド３４ａに対して回転可能になっている。加圧盤３２は所定の高重量を有しており、シリンダ３４による加圧ではなく、自重によりクロス加圧用ブロック２０を定盤１２に向けて加圧する。
【００４５】
図３（ａ）に示すように、クロス加圧用ブロック２０は略円板形状であって、図３（ｂ）（ｃ）に示すように、その下面の中央には円形の凹部２０ａを有する。凹部２０ａの深さは５００μｍとしている。したがって、クロス加圧用ブロック２０の下面は、リング形状の平坦面をなす加圧面２０ｂを形成する。
【００４６】
なお、クロス加圧用ブロック２０が研磨クロス１４に与える圧力は、ウェーハ３６が与える圧力よりも僅かに大きい方が望ましい。本実施の形態では、従来のバッチ式片面研磨装置を改造して使用しているため、４つの加圧盤３２の重さは同一である。そのため、クロス加圧用ブロック２０に荷重を加える加圧盤３２の重さと、研磨ブロック１８に荷重を加える加圧盤３２の重さは同一である。
【００４７】
したがって、加圧面２０ｂが研磨クロス１４に接する面積は、研磨ブロック１８の下面に貼り付けられた５枚のウェーハ３６が研磨クロス１４に接する総面積よりも僅かに小さい方が望ましい。そのため、クロス加圧用ブロック２０の下面に凹部２０ａを設けて、クロス加圧用ブロック２０が研磨クロス１４と接する面積を調節している。
【００４８】
このように構成することにより、研磨クロス１４がクロス加圧用ブロック２０から受ける圧力は、ウェーハ３６から受ける圧力よりも僅かに大きくなる。なお、本実施の形態では、クロス加圧用ブロック２０が研磨クロス１４に与える圧力を４００ｇ／ｃｍ２、ウェーハ３６が研磨クロス１４に与える圧力を３００ｇ／ｃｍ２に調節している。
【００４９】
このように、クロス加圧用ブロック２０の下面に凹部２０ａを設け、クロス加圧用ブロック２０と研磨クロス１４との接触面積を調整することにより、従来のバッチ式片面研磨装置の加圧盤をそのまま使用することができるため、新たな設備投資を抑制することができる。
【００５０】
また、図３（ｂ）に示すように、凹部２０ａには外周近傍にそれぞれ９０°の間隔をあけて４つの貫通穴２４を穿設している。図３（ｃ）に示すように、貫通穴２４はクロス加圧用ブロック２０の下方から上方に向かって穿設されており、小径部２４ａを上部に、大径部２４ｂを下部に有している。図２（ｂ）に示すように、この貫通穴２４を通して下方からボルトを加圧盤３２にねじ込んで、クロス加圧用ブロック２０を加圧盤３２に固定している。ボルトの頭部の直径は大径部２４ｂの直径よりも小さく、ボルトの頭部は大径部２４ｂ内に収納される。
【００５１】
次に、半導体ウェーハの製造方法、および、上記のように構成されたバッチ式片面研磨装置１０によって、ウェーハ３６を研磨する方法について以下に説明する。
【００５２】
まず、チョクラルスキー法（ＣＺ法）や浮遊帯域溶融法（ＦＺ法）等により単結晶の半導体インゴットを成長させる。成長した半導体インゴットは外周形状が歪（いびつ）であるため、次に外形研削工程において半導体インゴットの外周を円筒研削盤等により研削し、半導体インゴットの外周形状を整える。これをスライス工程でワイヤソー等によりスライスして厚さ５００〜１０００μｍ程度の円板状のウェーハ３６に加工し、さらに面取り工程でウェーハ外周の面取り加工を行う。
【００５３】
その後、ラッピングにより平坦化加工を行い、エッチング処理工程において化学研磨処理を施す。更に、研削工程で最大粒径が６μｍ以下の高番手砥石による研削加工を施した後に、研磨工程でウェーハ表面を研磨する。
【００５４】
この研磨工程では、上記のように構成された複数のバッチ式片面研磨装置１０を用いてウェーハ３６の粗研磨を行い、その後、１台の仕上げ研磨用バッチ式片面研磨装置を用いて仕上げ研磨を行う。
【００５５】
この粗研磨におけるバッチ式片面研磨装置１０の動作について、図１及び図２、図５〜図７を用いて詳細に説明する。ここで、図５（ａ）は従来の研磨ラインの第１フロー例であり、図５（ｂ）は本実施形態の研磨ラインの第１フロー例、図６（ａ）は従来の研磨ラインの第２フロー例、図６（ｂ）は本実施形態の研磨ラインの第２フロー例、図７（ａ）はクロス加圧用ブロック４０ａの斜視図、図７（ｂ）はクロス加圧用ブロック４０ｂの斜視図、図７（ｃ）はクロス加圧用ブロック４０ｃの斜視図である。
【００５６】
まず、研磨ブロック１８の下面に、ワックスを用いて１ブロックの貼付分５枚のウェーハ３６を貼り付ける。下面にウェーハ３６の貼り付けられた２枚の研磨ブロック１８を、図１に示すように定盤１２上に載置する。
【００５７】
次に、図１に示す研磨液供給ノズル３０により研磨液を研磨クロス１４の表面に供給した状態で、定盤回転用モータを駆動させることにより、定盤１２を反時計回りに回転させる。
【００５８】
その後、図２（ａ）に示すように、ロッド３４ａを下降させ加圧盤３２を下方へ移動させる。加圧盤３２の下面が研磨ブロック１８の上面に載ると、加圧盤３２の自重により、研磨ブロック１８の下面に貼り付けられた複数のウェーハ３６は一括して研磨クロス１４に押圧される。
【００５９】
このとき研磨クロス１４がウェーハ３６から受ける圧力が３００ｇ／ｃｍ２になるように、シリンダ３４が加圧盤３２を持ち上げる力を調節する。同様にクロス加圧用ブロック２０を固定した加圧盤３２を下方へ移動させ、図２（ｂ）に示すように、クロス加圧用ブロック２０を研磨クロス１４に押圧する。このとき研磨クロス１４がクロス加圧用ブロック２０から受ける圧力が４００ｇ／ｃｍ２になるように、シリンダ３４が加圧盤３２を持ち上げる力を調節する。
【００６０】
このような状態で、研磨液を供給しながら定盤１２を反時計回りに回転させると、ウェーハ３６と研磨クロス１４との間の摩擦力により、研磨ブロック１８に回転駆動力が与えられる。この研磨ブロック１８に対する回転駆動力は、定盤１２の反時計回りの回転に従って、センターローラ１６を中心に反時計回りに公転する方向に与えられる。この回転駆動力は、センターローラ１６とガイドローラ２６により抑止され、研磨ブロック１８は、公転方向への運動が阻止される。
【００６１】
また、センターローラ１６を時計回りに強制回転させることにより、センターローラ１６に外周を接する研磨ブロック１８は、その場で反時計回りに自転する方向に回転駆動力が与えられる。同様に、センターローラ１６からの回転駆動力により、クロス加圧用ブロック２０も、その場で反時計回りに自転する。
【００６２】
このように、研磨ブロック１８と定盤１２とが相対回転することにより、研磨クロス１４に押圧されたウェーハ３６は被研磨面が研磨される。また、ウェーハ３６の研磨中、クロス加圧用ブロック２０からの加圧力により、研磨クロス１４は圧縮される。
【００６３】
前述のように、従来のバッチ式片面研磨装置では、ウェーハから加圧力を受けると、研磨クロスの粘弾性特性の影響により、研磨クロスの厚さは研磨クロスの各個所で不均一になる。また、研磨クロスのロット間の特性にもバラツキがある。そのため、ウェーハの研磨精度は低かった。
【００６４】
本実施の形態のバッチ式片面研磨装置１０では、クロス加圧用ブロック２０からの加圧力により研磨クロス１４の全面が圧縮され、研磨クロス１４は非常に平坦度の高い状態になる。
【００６５】
特に、本実施の形態のように、予め４００ｇ／ｃｍ２の圧力で研磨クロス１４を加圧しておくことにより、その直後にそれよりも小さい３００ｇ／ｃｍ２の圧力で研磨クロス１４を押圧しても、研磨クロス１４は変形しない。そのため、ウェーハ３６の加圧による研磨クロス１４の変形を防止し、研磨中、研磨クロス１４の表面を平坦に維持することができる。また、クロス加圧用ブロック２０は研磨クロス１４の内周から外周にわたる全面を押圧しているため、研磨クロス１４の表面全体を平坦にすることができる。
【００６６】
なお、クロス加圧用ブロック２０による加圧力が大きすぎると、研磨クロス１４は過剰に圧縮されて固くなり、ウェーハ３６を適切に研磨するための弾性を維持することができない。そのため、クロス加圧用ブロック２０による加圧力は、ウェーハ３６による加圧力に比べて、同等から２倍程度までが好適である。
【００６７】
また、クロス加圧用ブロック２０はその場で自転する。そのため、クロス加圧用ブロック２０の加圧面２０ｂに微小な凹凸が存在しても、クロス加圧用ブロック２０の自転により、凹凸の位置が変化し平均化されるため、研磨クロス１４を均一に押圧することができる。したがって、クロス加圧用ブロック２０の加圧面２０ｂの平坦度は高精度が要求されず、容易に本願発明を適用することができる。
【００６８】
なお、定盤１２は中心側に比べて外周側において周方向の速度が速い。そのため、クロス加圧用ブロック２０の加圧面２０ｂは、定盤１２の中心側に位置する部分よりも外周側に位置する部分の方が多く磨耗する。しかし、クロス加圧用ブロック２０は自転するため、加圧面２０ｂは全周にわたって均一に磨耗し、長く使用しても加圧面２０ｂの平坦度は損なわれない。
【００６９】
粗研磨が終了した後、加圧盤３２から研磨ブロック１８を取外す。取外された研磨ブロック１８を、公知の仕上げ研磨用バッチ式片面研磨装置に搬送し、ウェーハ３６の仕上げ研磨を行う。
【００７０】
仕上げ研磨終了後、仕上げ研磨用バッチ式片面研磨装置から研磨ブロック１８を取外す。取外された研磨ブロック１８の下面からウェーハ３６を引き剥がし、ウェーハ３６の裏面に付着したワックスを取り除く。
【００７１】
以上のようにバッチ式片面研磨装置１０を構成し動作させることにより、研磨クロス面内全域においてクロスの粘弾性の影響を排除できる。そのため、研磨クロスの表面全体を均一に平坦に保つことができ、研磨されたウェーハの平坦度を向上させることができる。特に、ウェーハの研磨ブロック外周近傍部分の面ダレを改善することができる。ここで面ダレとは、ウェーハの中心部に比べて周縁部が薄くなっているダレの状態を意味する。
【００７２】
ウェーハ３６は研磨ブロック１８の外周から５〜１０ｍｍ内側に貼り付けられるため、クロス加圧用ブロック２０の加圧面２０ａが研磨クロス１４上を滑る軌跡は、ウェーハ３６が研磨クロス１４上を滑る軌跡よりも広くなる。ウェーハ３６が通過する軌跡の周縁部分においても研磨クロス１４は均一に加圧されて平坦面となっているため、ウェーハの外周部における面ダレを防止することができる。クロス加圧用ブロック２０の直径を研磨ブロック１８の直径より大きく構成することによっても同様の効果が得られる。
【００７３】
また、研磨クロスのロット間の特性ばらつきがウェーハ平坦度に影響しないようにできる。更に、本願発明を実現するための改造負担は、少しの追加工とソフト変更でよい。
【００７４】
本実施の形態では、２枚のクロス加圧用ブロック２０をバッチ式片面研磨装置１０に装着するため、バッチ式片面研磨装置１０の１台当りのウェーハ処理枚数は半分になる。しかし、研磨工程における研磨時間を半減させることができれば、ウェーハのスループットは従来と同じにすることができる。
【００７５】
一般的に研磨工程は、２つの目的のために行われる。１つは前工程である研削工程での加工ダメージの除去であり、もう１つは平坦度の作り込みである。したがって、研削工程でウェーハに発生する加工ダメージの深さが浅くなれば、加工ダメージを除去するための研磨取り代を減らし研磨時間を減らすことができる。また、面ダレの少ないウェーハを研磨素材とすることができれば、平坦度を作り込むための研磨取り代を減らし研磨時間を減らすことができる。
【００７６】
図４は研削工程において使用した砥粒の最大粒径と、ウェーハに発生したダメージ深さの関係を調べた研削実験の実験結果である。同図は、使用する砥粒の最大粒径を横軸に、ウェーハに発生したダメージ深さを縦軸に取って示している。
【００７７】
同図から分かるように、最大粒径が６μｍ以下の高番手砥石による研削加工を施すことにより、ダメージ深さは５μｍ以下になる。研削工程でのダメージ深さを５μｍ以下にすることによって、研削工程で発生した加工ダメージを除去するために必要な研磨取り代を、従来の１０μｍから５μｍに減らすことができる。
【００７８】
また、最近の研削装置の改善により、研削工程においてこの面ダレとダメージを充分に取り除くことができるようになった。研削工程を行うことにより新たなダメージが発生するが、研削工程で使用する砥粒の最大粒径を６μｍ以下にすることにより、ダメージ深さは５μｍ以下にすることができる。
【００７９】
したがって、加工ダメージが５μｍ以下であって、面ダレの少ないウェーハを研磨素材とすることができ、従来必要であった１０μｍの研磨取り代を５μｍに半減させることができる。そのため、粗研磨に必要な研磨時間も半減させることができる。
【００８０】
そのため、バッチ式片面研磨装置１０の１台当りのウェーハ処理枚数は半分になっても、研磨ライン全体のウェーハのスループットは従来と同じにすることができる。
【００８１】
ウェーハの研磨は、従来、粗研磨を２０分間行った後に、仕上げ研磨を１０分間行っていた。スループットを高めるために、ウェーハの粗研磨は２台のバッチ式片面研磨装置で順に１０分間ずつ行い、仕上げ研磨は１台のバッチ式片面研磨装置で１０分間行っていた。
【００８２】
具体的には、従来の研磨ラインでは、図５（ａ）に示すように、第１粗研磨用バッチ式片面研磨装置１１０、第２粗研磨用バッチ式片面研磨装置２１０、仕上げ研磨用バッチ式片面研磨装置４１０の順に、４枚の研磨ブロック１８と共にウェーハ３６を搬送し、それぞれ１０分間ずつウェーハ３６を研磨していた。したがって、このような研磨ラインでは１０分間毎に４枚の研磨ブロック１８を処理することができる。
【００８３】
なお、このように粗研磨を２０分間行った後に、仕上げ研磨を１０分間行ったときの研磨取り代は１０μｍであった。仕上げ研磨での研磨取り代は２００ｎｍと無視できるほど小さいため、前述のように研磨取り代を５μｍまで低減させる場合には、粗研磨の時間を１０分間にすることができる。
【００８４】
そのため、図５（ｂ）に示す本実施形態の研磨ラインでは、搬送されてきた４枚の研磨ブロック１８のうち、２枚を、クロス加圧用ブロック２０を装着した第１粗研磨用バッチ式片面研磨装置１１０へ搬送し、残りの２枚を、クロス加圧用ブロック２０を装着した第２粗研磨用バッチ式片面研磨装置２１０へ搬送する。そして、第１、第２粗研磨用バッチ式片面研磨装置１１０，２１０でそれぞれ１０分間の粗研磨を行う。
【００８５】
第１、第２粗研磨用バッチ式片面研磨装置１１０，２１０で粗研磨が行われた合計４枚の研磨ブロック１８は、仕上げ研磨用バッチ式片面研磨装置４１０に搬送され、仕上げ研磨用バッチ式片面研磨装置４１０で１０分間仕上げ研磨が行われる。
【００８６】
したがって、本実施の形態では、各ウェーハ３６は１０分間の粗研磨を受けた後に、１０分間の仕上げ研磨を受けることになる。このように、粗研磨の時間を半分にし、研磨取り代を５μｍにしても、低ダメージかつ低面ダレの研削ウェーハを研磨素材としているため、ウェーハの高平坦化を実現することができる。
【００８７】
前述のように本実施の形態では、クロス加圧用ブロック２０を装着しているため、第１、第２粗研磨用バッチ式片面研磨装置１１０，２１０の研磨ブロック処理枚数は、従来に比べて半分に減る。しかし、図５（ｂ）に示すように研磨ラインを構成することにより、１０分間毎に４枚の研磨ブロック１８を処理することができ、従来の研磨ラインと同様のスループットを維持することができる。
【００８８】
なお、粗研磨に比べて仕上げ研磨では、ウェーハ３６が研磨クロス１４に与える圧力は小さいため、研磨クロス１４の粘弾性特性の影響は無視できるほど小さい。そのため、仕上げ研磨用バッチ式片面研磨装置４１０にはクロス加圧用ブロック２０を装着していない。
【００８９】
本実施の形態では、２台の粗研磨用バッチ式片面研磨装置と１台の仕上げ研磨用バッチ式片面研磨装置より構成される研磨ラインに本願発明を適用する場合について説明した。しかし、本願発明は種々の研磨ラインに適用することができる。
【００９０】
例えば、図６（ａ）に示す３台の粗研磨用バッチ式片面研磨装置と１台の仕上げ研磨用バッチ式片面研磨装置より構成される研磨ラインに本願発明を適用することもできる。このように構成される研磨ラインでは、従来、第１粗研磨用バッチ式片面研磨装置１１０、第２粗研磨用バッチ式片面研磨装置２１０、第３粗研磨用バッチ式片面研磨装置３１０、仕上げ研磨用バッチ式片面研磨装置４１０の順に、研磨ブロック１８を搬送し、それぞれ１０分間ずつウェーハ３６を研磨していた。したがって、このような研磨ラインでは１０分間毎に４枚の研磨ブロック１８を処理することができる。
【００９１】
なお、このように粗研磨を３０分間行った後に、仕上げ研磨を１０分間行ったときの研磨取り代は１０μｍであった。前述のように、低ダメージかつ低面ダレの研削ウェーハを研磨素材とすることにより、研磨取り代は５μｍ以上あれば充分であり、粗研磨の時間を低減させることができる。
【００９２】
そのため、図６（ｂ）に示す研磨ラインでは、まず搬送されてきた４枚の研磨ブロック１８に対して第１粗研磨用バッチ式片面研磨装置１１０で１０分間の粗研磨を行う。第１粗研磨用バッチ式片面研磨装置１１０で粗研磨された４枚の研磨ブロック１８のうち、２枚を、クロス加圧用ブロック２０を装着した第２粗研磨用バッチ式片面研磨装置２１０へ送り、残りの２枚を、クロス加圧用ブロック２０を装着した第３粗研磨用バッチ式片面研磨装置３１０へ搬送する。
【００９３】
そして、第２、第３粗研磨用バッチ式片面研磨装置２１０，３１０でそれぞれ７分間の粗研磨を行う。第２、第３粗研磨用バッチ式片面研磨装置２１０，３１０で粗研磨が行われた合計４枚の研磨ブロック１８は、仕上げ研磨用バッチ式片面研磨装置４１０に搬送され、仕上げ研磨用バッチ式片面研磨装置４１０で１０分間仕上げ研磨が行われる。
【００９４】
したがって、各ウェーハ３６は２０分間の粗研磨を受けた後に、１０分間の仕上げ研磨を受けることになる。このときの研磨取り代は約６μｍになるため、前工程までの加工ダメージと面ダレの除去を十分に行うことができる。
【００９５】
図６（ｂ）に示す研磨ラインでは、第２、第３粗研磨用バッチ式片面研磨装置２１０，３１０にクロス加圧用ブロック２０を２枚ずつ装着しているため、第２、第３粗研磨用バッチ式片面研磨装置２１０，３１０の研磨ブロック処理枚数は、従来に比べて半分に減る。しかし、図６（ｂ）に示すように研磨ラインを構成することにより、１０分間毎に４枚の研磨ブロック１８を処理することができ、従来の研磨ラインと同様のスループットを維持することができる。
【００９６】
このような研磨工程の終了後、ウェーハ表面にエピタキシャル成長処理を施して鏡面ウェーハとする。
【００９７】
このように、  最大粒径６μｍ以下の高番手砥石による研削加工を施した低ダメージかつ面ダレの少ないウェーハを研磨素材とすることで、研磨時間を減らすことができる。そのため、研磨中に研磨クロスを加圧して研磨クロスの粘弾性挙動を抑えるクロス加圧用ブロックを使用しても、スループットを低下させることがない。
【００９８】
なお、本実施の形態では、バッチ式片面研磨装置１０に４つの加圧盤３２を設け、そのうちの２つの加圧盤３２にクロス加圧用ブロック２０を固定した。しかし、クロス加圧用ブロック２０の数は２枚に限るものではなく、１枚でも良いし、３枚でも良い。また、加圧盤３２の数も４つに限るものではなく、３つ以下でも良いし、５つ以上であっても良い。
【００９９】
本実施の形態では投資抑制を図るために、クロス加圧用ブロック２０の下面に凹部２０ａを設け、クロス加圧用ブロック２０と研磨クロス１４との接触面積を調整することにより、従来のバッチ式片面研磨装置の加圧盤を用いてクロス加圧用ブロック２０の加圧を行った。しかし、図７（ａ）に示すクロス加圧用ブロック４０ａのように、特に下面に凹部を設けず、加圧盤を交換して重さを変更し、クロス加圧用ブロック４０ａが研磨クロス１４に与える圧力を調整しても良い。クロス加圧用ブロック４０ａが取り付けられる加圧盤に接続されたシリンダ３４に変更を加えて、クロス加圧用ブロック４０ａを研磨クロスの方向に加圧するように構成しても良い。
【０１００】
本実施の形態ではクロス加圧用ブロック２０を加圧盤３２の下面にボルトにより固定した。しかし、研磨ブロック１８と同様に、図７（ｂ）に示すクロス加圧用ブロック４０ｂを加圧盤３２の下面に装着する構成としても良い。装着は、研磨クロス１４の上に置かれたクロス加圧用ブロック２０の上面に、加圧盤３２を載置し、加圧盤３２からクロス加圧用ブロック２０に荷重を加えることにより行う。この場合には、クロス加圧用ブロック４０ｂのように、下面に凹部２０ａを設けた略円板形状とし、ボルト挿通用の貫通穴２４は穿設せず、加圧盤３２の下面に装着可能にする。
【０１０１】
このような形状としたクロス加圧用ブロック４０ｂを、ウェーハ３６の貼り付けられた研磨ブロック１８と共に研磨ラインに流す。研磨ブロック１８とクロス加圧用ブロック４０ｂを交互に研磨ラインに流して搬送することにより、研磨ブロック１８とクロス加圧用ブロック４０ｂは交互に加圧盤３２に装着される。すると、研磨ブロック１８とクロス加圧用ブロック４０ｂは、図１に示す本実施の形態と同様の配置でバッチ式片面研磨装置１０に装填されることになる。
【０１０２】
なお、クロス加圧用ブロックの下面に設ける凹部２０ａは１つに限るものではなく、例えば、図７（ｃ）に示すクロス加圧用ブロック４０ｃのように、複数設けても良い。また、凹部２０ａの形状は円形に限らず、種々の形状をとることができる。
【０１０３】
更に、クロス加圧用ブロックは従来の研磨ブロックに追加工を施して作製することができる。この場合には、研磨ブロックの下面中央に円形の凹部を設け、リング状の加圧面ができるように追加工を施す。また、外形寸法の同じセラミックブロックを使用して作製しても良い。クロス加圧用ブロックをこのように作製することで、バッチ式片面研磨装置のハード改造を最小限に抑えることができ、投資費用を最小限に抑えることができる。
【０１０４】
上記実施の形態においては、ウェーハ３６の片べりなどを防止するために、研磨ブロック１８と定盤１２の双方を回転させてウェーハ３６を研磨する構成としているが、定盤１２のみを回転させて研磨する構成とすることもできる。
【０１０５】
また、上記実施の形態においては、粗研磨用のバッチ式片面研磨装置にのみ本願発明を適用したが、仕上げ研磨用のバッチ式片面研磨装置に本願発明を適用しても良い。
【０１０６】
更に、ウェーハの材質及び大きさに関しては、本願発明を実施するにあたり何ら制限は無く、現在製造されている口径のシリコン、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＰ等の半導体ウェーハは勿論のこと、将来製造可能となる非常に大きなウェーハに対しても本願発明を適用することができる。
【０１０７】
このように本願発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、クロス加圧用ブロックの形状や構成、ウェーハの研磨方法、被研磨物などに関し、発明の要旨の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
【０１０８】
次に本件発明の前記実施の形態から把握できる請求項以外の技術的思想を、その効果とともに記載する。
【０１０９】
複数台の粗研磨装置と、少なくとも１台の仕上げ研磨装置を備える研磨ラインにおいて、前記複数台のうちの２台の粗研磨装置の１台当りのウェーハスループットは、前記仕上げ研磨装置の１台当りのウェーハスループットの半分であって、前記２台の粗研磨装置により粗研磨が行われたウェーハを、前記仕上げ研磨装置で仕上げ研磨するように構成したことを特徴とする研磨ラインである。
【０１１０】
このように、研磨ラインを構成することにより、粗研磨装置１台当りのウェーハのスループットが半減しても、研磨ライン全体でのウェーハのスループットは従来と同じに維持することができる。
【０１１１】
複数台の粗研磨装置と、少なくとも１台の仕上げ研磨装置を備える研磨ラインにおいて、
前記複数台のうちの２台の粗研磨装置の、１台当りのウェーハスループットは、前記仕上げ研磨装置の１台当りのウェーハスループットの半分であって、
前記２台の粗研磨装置は、研磨クロスを備えた定盤と、ウェーハの一面を保持して、前記研磨クロスに前記ウェーハの他面を当接させる研磨ブロックと、前記研磨クロスに一面を当接させ、前記研磨クロスを加圧するクロス加圧用ブロックと、前記研磨ブロックを前記研磨クロスに対して加圧する一の加圧機構と、前記クロス加圧用ブロックを前記研磨クロスに対して加圧する他の加圧機構と、前記定盤を回転させる回転機構と、を備え、
前記２台の粗研磨装置により粗研磨が行われたウェーハを、前記仕上げ研磨装置で仕上げ研磨するように構成したことを特徴とする研磨ラインである。
【０１１２】
研磨ブロックの代わりにクロス加圧用ブロックを装着することにより、粗研磨装置１台当りのウェーハのスループットは半分になるが、このように研磨ラインを構成することにより、研磨ライン全体でのウェーハのスループットは従来と同じに維持することができる。
【０１１３】
【発明の効果】
本願発明のバッチ式片面研磨装置によれば、研磨クロスの粘弾性特性を原因とする研磨中の研磨クロス平坦度劣化を防止して、ウェーハの高平坦化を実現することができる。
【０１１４】
また、本願発明のバッチ式片面研磨装置によれば、前後工程の改善を最小限として、投資抑制とウェーハの高平坦化を同時に実現することができる。
【０１１５】
更に、本願発明のバッチ式片面研磨装置及び研磨ラインによれば、スループットを落とすことなく、研磨クロスの粘弾性特性等を原因とする研磨中の研磨クロスの平坦度劣化を防止して、ウェーハの高平坦化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明のバッチ式片面研磨装置の概略平面図である。
【図２】図２（ａ）はバッチ式片面研磨装置における研磨ブロック周辺の側面図であり、図２（ｂ）はバッチ式片面研磨装置におけるクロス加圧用ブロック周辺の側面図である。
【図３】図３（ａ）はクロス加圧用ブロックの斜視図、図３（ｂ）はクロス加圧用ブロックの底面図、図３（ｃ）はクロス加圧用ブロックの縦断面図である。
【図４】研削工程において使用した砥粒の最大粒径を横軸に、ウェーハに発生したダメージ深さを縦軸に取って示した研削実験の実験結果である。
【図５】図５（ａ）は従来の研磨ラインの第１フロー例であり、図５（ｂ）は本実施形態の研磨ラインの第１フロー例である。
【図６】図６（ａ）は従来の研磨ラインの第２フロー例であり、図６（ｂ）は本実施形態の研磨ラインの第２フロー例である。
【図７】図７（ａ）はクロス加圧用ブロック４０ａの斜視図、図７（ｂ）はクロス加圧用ブロック４０ｂの斜視図、図７（ｃ）はクロス加圧用ブロック４０ｃの斜視図である。
【図８】図８（ａ）は従来技術のバッチ式片面研磨装置の平面図であり、図８（ｂ）は従来技術のバッチ式片面研磨装置におけるウェーハ周辺の要部縦断面図である。
【符号の説明】
１０…バッチ式片面研磨装置
１２…定盤
１４…研磨クロス
１６…センターローラ
１８…研磨ブロック
２０…クロス加圧用ブロック  ２０ａ…凹部  ２０ｂ…加圧面
２４…貫通穴  ２４ａ…小径部  ２４ｂ…大径部
２６…ガイドローラ  ２６ａ…フレーム  ２６ｂ…ローラ部
２７…駆動軸
２８…スピンドル
３０…研磨液供給ノズル
３２…加圧盤
３４…シリンダ  ３４ａ…ロッド
３６…ウェーハ  ３６ａ…ウェーハ外周部
４０ａ…クロス加圧用ブロック  ４０ｂ…クロス加圧用ブロック  ４０ｃ…クロス加圧用ブロック
１１０…第１粗研磨用バッチ式片面研磨装置
２１０…第２粗研磨用バッチ式片面研磨装置
３１０…第３粗研磨用バッチ式片面研磨装置
４１０…仕上げ研磨用バッチ式片面研磨装置
５１０…バッチ式片面研磨装置。
【図１】
2005046924.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005046924.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005046924.tif 000009
【図８】
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